專利名稱:一種新型rcd吸收電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及液晶顯示產(chǎn)品的電源適配器產(chǎn)品,具體的是涉及ー種新型RCD吸收電路。
背景技術(shù):
如圖I所示,圖I為現(xiàn)有一反激式開關(guān)電源局部線路圖,其電路中電阻R1、電容Cl、ニ極管Dl組成ー RCD吸收電路,該RCD吸收電路目的是為了吸收如圖2 (Q1 MOS管漏極(Drain)對源極(Source)之間的電壓波形)所示的Vpeak尖峰電壓,以防止Ql MOS管在turn off時在該Ql MOS管漏極所產(chǎn)生的電壓大于該MOS管規(guī)格最大耐壓值,從而使得Ql MOS管漏極與源極之間被高電壓所擊穿。該尖峰電壓是由Ql MOS管做turn off吋,變壓器初級繞組的漏感所產(chǎn)生的電壓Vpeak=Lk*di/dtLk----------反激式變壓器初級側(cè)繞組Np所產(chǎn)生的漏感·di/dt-------Ql Mos管turn off時流過漏感的電流變化率該RCD吸收電路動作原理為當(dāng)Ql MOS管turn off時,在該MOS管的漏極與源極之間產(chǎn)生ー電壓Vds=Vc2+VoR+VpeakVc2----------エ頻高壓大電容正端電壓VoR----------Ql MOS管turn off時,變壓器Tl次級側(cè)繞組Ns的反射到初級側(cè)
繞組Np的電壓由于此時Vds電壓大于C2エ頻高壓大電容正端電壓Vc2,故此時Ql漏極所產(chǎn)生的尖峰電壓Vpeak通過ニ極管Dl正端100端流到電容Cl的101端;電容Cl將變壓器Tl漏感產(chǎn)生的電能量存儲到Cl電容上,在下一次Ql turn off之前將電容Cl所存儲的能量全部經(jīng)電阻Rl的102端泄放至103端最終到達エ頻高壓大電容C2的104正端;該尖峰電壓經(jīng)過RCD吸叫電路吸收之后,使得Ql MOS管的Drain端產(chǎn)生的最大電壓低于MOS管本身規(guī)格耐壓上限值且存在一定的電壓裕度,確保MOS管工作在市電最高電壓如264Vrms吋,MOS管也能安全的工作。然而,Ql Mos管在turn off時產(chǎn)生的高頻尖峰電壓流經(jīng)ニ極管Dl到Cl電容的101 端時產(chǎn)生了較高的 di/dt 的 EMI (Electron-Magnetic Interference)能量。該ニ極管Dl目前通常選用如反向恢復(fù)時間在500納秒(nS)以內(nèi),恢復(fù)時間(trr)較快的ニ極管(如型號為FR107)。由于該ニ極管反向恢復(fù)時間較快,當(dāng)Ql Mos管turn off時,Mos管Ql的漏極的尖峰電壓Vpeak所產(chǎn)生的尖峰電流從ニ極管Dl正端100端流向電容Cl的101端向Cl電容充電,電容Cl的101端電壓上升;當(dāng)Cl電容101端電壓大于等于ニ極管Dl的100端電壓時,由于ニ極管Dl存在很短的trr反向恢復(fù)時間,故此時ニ極管Dl產(chǎn)生ー個反向電流(參考圖3波形,圖3 CHl通道為流過ニ極管Dl的電流波形,其中二極管Dl的電壓反向恢復(fù)時所產(chǎn)生的反向電流最大值為500mA ;而CH2通道為Ql Mos管漏扱-源極之間的電壓波形);該反向電流在ニ極管Dl內(nèi)部所產(chǎn)生的較高的di/dt的EMI電磁輻射能量向空間輻射出去(所輻射出來的電磁能量通常會在30MHZ-100MHZ頻率段之間)。[0010]這些EMI電磁輻射能量在EMI測試實驗室內(nèi)容易被測試天線所接收,往往會造成EMI輻射裕度不足甚至超出電源產(chǎn)品的規(guī)格之外,故電源工程師往往會在Dl ニ極管正端處套ー小磁珠(Bead)來解決EMI電磁輻射問題(如附圖4所示)。此小磁珠抑制EMI電磁輻射原理如下參考附圖5 (附圖5為現(xiàn)有使用在反激式電源Dl ニ極管正端上的ー磁珠的頻率與阻抗特性曲線圖,其橫坐標(biāo)為頻率,縱坐標(biāo)為橫坐標(biāo)每ー頻率對應(yīng)的Bead的等效阻抗值)當(dāng)ニ極管Dl電壓反向時,所產(chǎn)生的高頻的di/dt所處的頻率為60MHZ通過該小磁珠Bead時,該小磁珠Bead產(chǎn)生一與ニ極管Dl串聯(lián)的等效阻抗約為30歐母來阻擋高頻的電流脈沖通過。即在ニ極管Dl正端套ー小磁珠Bead之后,使得由ニ極管Dl反向恢復(fù)所產(chǎn)生的高頻電磁輻射的di/dt能量將會大大減小,從而提高了 EMI電磁輻射裕度(即降低了 EMI電磁輻射的能量)。附圖6 CHl通道為ニ極管Dl正端套ー Bead之后流過ニ極管Dl的電流波形,其中由ニ極管Dl的反向恢復(fù)時所產(chǎn)生的反向電流最大值減小為390mA ;CH2通 道為Ql Mos管漏極-源極之間的電壓波形。比較圖3和圖6可以看出,在ニ極管Dl正端套ー磁環(huán)Bead之后其反向恢復(fù)電流最大值從500mA減小到390mA,降低了ニ極管Dl所產(chǎn)生的高頻電磁輻射的di/dt能量。在液晶顯示產(chǎn)品小型化的電源適配器(adapter)中,由電源適配器內(nèi)部PCB空間很小,為了盡量減少每個電子零件所占的空間,所使用的ニ極管Dl通常需先加工成如附圖7所示的ニ極管,然后再將小磁珠套到ニ極管正端,這也大大增加了產(chǎn)線作業(yè)員的作業(yè)難度,最終造成電源適配器產(chǎn)品因人力成本及制造エ時上升,導(dǎo)致電源適配器制造總成本上升。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)而提出ー種新型RCD吸收電路,克服了現(xiàn)有電源適配器產(chǎn)品因ニ極管Dl反向恢復(fù)造成的EMI輻射問題需加増加磁珠Bead造成產(chǎn)線作業(yè)困難以及制造エ時上升,最終導(dǎo)致總成本上升的問題。本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是ー種新型RCD吸收電路,包括有ニ極管D1、電容Cl和電阻R1,其特征在于在ニ極管Dl正端還串接一尺寸為1206或0805,阻值為47歐母以內(nèi)的貼片電阻。本實用新型的優(yōu)點在于通過采用一 SMD 1206或0805的電阻來取代磁珠抑制EMI優(yōu)點如下I) SMD貼片電阻可用SMD自動貼片機器進行快速貼到PCB板相對應(yīng)的點位,方便產(chǎn)線作業(yè),降低產(chǎn)線作業(yè)難度,同時可提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率,降低制造成本;2)通過采用一 SMD 1206或0805的電阻來取代磁珠抑制EMI,若PCB板空間較大,ニ極管Dl仍可采用自動插件機器進行快速插件,可提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率,降低制造成本;3)由于SMD 1206,0805電阻價格低,不到磁珠一半,故可降低產(chǎn)品的設(shè)計成本;4)采用貼片電阻取代小磁珠抑制EMI,由于阻值容易挑選,故也增加了解決EMI的靈活性。
圖I為現(xiàn)有一反激式開關(guān)電源局部線路圖;[0020]圖2為圖I的Ql MOS管漏極(Drain)對源極(Source)之間的電壓波形;圖3為圖I的CHl通道為流過ニ極管Dl的電流波形;圖4為改進后的反激式開關(guān)電源局部線路示意圖;圖5為圖4的頻率與阻抗特性曲線圖;圖6為圖4的CHl通道流過ニ極管Dl的電流波形;圖7為圖4的改進后的ニ極管;圖8為本發(fā)明的電路圖;圖9為本發(fā)明的CHl通道波形為R3電阻取39歐母時ニ極管Dl電流波形圖。
具體實施方式
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以下結(jié)合附圖對本實用新型做進ー步詳細的說明ー種新型RCD吸收電路,包括有ニ極管D1、電容Cl和電阻Rl,在ニ極管Dl正端還串接一尺寸為1206或0805,阻值為47歐母以內(nèi)的貼片電阻(SMD Resistor)。如圖8為ー新型具有較好抑制RCD吸收回路中由ニ極管Dl反向恢復(fù)時造成EMI電磁輻射問題的反激式電源局部電路圖較佳實例。其中C2為エ頻濾波大電容,C2電容為接收橋式全波整流電路(圖式未畫出)輸出的直流脈動電壓,并將該電壓轉(zhuǎn)成一具有較低電壓紋波的直流電由變壓器Tl初級側(cè)繞組Np的307端提供給變壓器Tl。變壓器Tl初級側(cè)繞組Np另一端306端與Ql MOS管漏極305端相連接,Ql MOS管柵極(Gate)與PWM控制芯片ICl的輸出端通過電阻R2電連接。在該反激式電源正常工作吋,PWM控制芯片的輸出端通常會輸出ー工作頻率(如60KHZ左右)的PWM方波來驅(qū)動Ql MOS管柵極,由Ql MOS管做開(turn on)與關(guān)(turn off)來驅(qū)使變壓器Tl在Ql MOS turn on時通過變壓器Tl的Np初級繞組將能量儲存在變壓器Tl的氣隙(Gap)中,然后在Ql MOS turn off時通過變壓器Tl的Ns次級繞組將變壓器Tl氣隙中能量提供給次級側(cè)整流濾波電路之后輸出直流低電壓紋波的直流電。當(dāng)PWM控制芯片ICl輸出端輸出PWM信號由高電平轉(zhuǎn)為低電平吋,QlMOS管做Turn off動作,此時由于反激式變壓器Tl的初級側(cè)繞組Np存在漏感而使Ql MOS管漏極305端產(chǎn)生Vds電壓(參考圖2)Vds=Vc2+VoR+VpeakVc2----------エ頻高壓大電容正端電壓VoR----------Ql MOS管turn off時,變壓器Tl次級側(cè)繞組Ns的反射到初級側(cè)
繞組Np的電壓Vpeak=Lk*di/dt------變壓器初級側(cè)繞組Np漏感所產(chǎn)生的電壓由于此時Vds電壓大于C2エ頻高壓大電容正端電壓Vc2,故此時Ql MOS管漏極所產(chǎn)生的尖峰電壓Vpeak通過一尺寸為1206或0805的貼片電阻R3由ニ極管Dl正端300端流到電容Cl的301端;電容Cl將變壓器Tl漏感產(chǎn)生的電能量存儲到Cl電容上,電容Cl的301端電壓上升。當(dāng)Cl電容301端電壓大于等于ニ極管Dl 300端電壓時,由于ニ極管Dl存在很短的trr反向恢復(fù)時間,故此時ニ極管Dl產(chǎn)生ー個反向電流Irr ;該反向電流Irr由ニ極管Dl負端流向正端并流經(jīng)R3貼片電阻最終通過Ql Mos管漏極與源極之間的寄生電容流到初級側(cè)地端。由于Irr流經(jīng)貼片電阻R3之吋,電阻對Irr電流具有衰減作用,故此時Ql Mos管turn off時ニ極管Dl所產(chǎn)生的反向電流Irr將大大衰減,ニ極管反向恢復(fù)時所生的高頻di/dt EMI電磁輻射能量也大大衰減,從而較好的抑制住由RCD吸收電路中二極管Dl所產(chǎn)生的EMI電磁輻射能量。附圖9 CHl通道波形為R3電阻取39歐母時ニ極管Dl電流波形圖,其ニ極管Dl電壓反向恢復(fù)時,所產(chǎn)生的反向電流Irr最大值僅為200mA,與圖3相比Irr電流減少了約300mA從而大大降低了由ニ極管Dl反向恢復(fù)時EMI電磁輻
射能量。 以上所述,僅為本實用新型的較佳實施例而已,但不能以此限定本實用新型實施的范圍,即大凡依本實用新型申請專利范圍及實用新型說明內(nèi)容所作的簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本實用新型專利涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種新型RCD吸收電路,包括有二極管D1、電容Cl和電阻Rl,其特征在于在二極管Dl正端還串接一尺寸為1206或0805,阻值為47歐母以內(nèi)的貼片電阻。
專利摘要本實用新型涉及一種新型RCD吸收電路,包括有二極管D1、電容C1和電阻R1,其特征在于在二極管D1正端還串接一尺寸為1206或0805,阻值為47歐母以內(nèi)的貼片電阻。本實用新型的優(yōu)點在于通過采用一SMD1206或0805的電阻來取代磁珠抑制EMI優(yōu)點如下1)方便產(chǎn)線作業(yè),降低產(chǎn)線作業(yè)難度,同時可提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率,降低制造成本;2)可提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率,降低制造成本;3)由于SMD 1206、0805電阻價格低,不到磁珠一半,故可降低產(chǎn)品的設(shè)計成本;4)采用貼片電阻取代小磁珠抑制EMI,由于阻值容易挑選,故也增加了解決EMI的靈活性。
文檔編號H02M1/44GK202759376SQ201220281349
公開日2013年2月27日 申請日期2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月15日
發(fā)明者鄭琴, 徐軍 申請人:冠捷顯示科技(武漢)有限公司